Способ регулирования устройства для сжигания и/или газификации



Способ регулирования устройства для сжигания и/или газификации
Способ регулирования устройства для сжигания и/или газификации

 


Владельцы патента RU 2596686:

КРИСТОФ ИНТЕРНЭШНЛ МЕНЕДЖМЕНТ ГМБХ (AT)

Изобретение относится к способу регулирования устройства (VB) для сжигания или газификации мелкокусковых твердых горючих материалов (BS) с механическим забрасыванием (WB). Устройство (VB) содержит камеру (ВК) сгорания и колосниковую решетку (R) с двумя колосниковыми зонами. В одной из колосниковых зон образуется граница (GK) догорания. Фактическое положение границы (GK) догорания контролируют с помощью оптической камеры (К). При отклонении фактического положения границы (GK) догорания от заданного положения осуществляют регулируемое изменение подачи воздуха (LV1, LV2) в виде количества так называемого первичного воздуха (PL1, PL2) и/или количества так называемого первичного рециркуляционного воздуха (RL1, RL2) в камеру (ВК) сгорания. Анализ передаваемых изображений и тем самым анализ фактического положения границы (GK) догорания осуществляют с помощью цветовой обработки посредством виртуальных датчиков, принимающих в зависимости от установленных фактических цветовых данных по меньшей мере три состояния - рабочее, тревожное и аварийное состояния, и установленных в ряды. Техническим результатом является повышение экономичности и упрощение способа автоматизации выгорания золы. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

 

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ

Настоящее изобретение в общем случае относится к области устройств для сжигания или газификации, в частности к термическому использованию различных твердых горючих материалов. В частности, настоящее изобретение относится к способу регулирования устройства для сжигания и/или газификации мелкокусковых твердых горючих материалов с механическим забрасыванием. При этом устройство для сжигания или газификации содержит по меньшей мере одну камеру сгорания или газификации, а также колосниковую решетку по меньшей мере с двумя колосниковыми зонами (например, с зоной сжигания или газификации в качестве первой зоны и с зоной выгорания в качестве второй зоны), расположенными в продольном направлении колосниковой решетки. При этом в одной из колосниковых зон, в частности, в так называемой зоне выгорания, образуется так называемая граница догорания.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

Устройства для сжигания и/или газификации для термической обработки различных твердых горючих материалов используются, например, при объединении выработки тепловой и электрической энергий в сфере промышленности и/или в муниципальных образованиях. При этом в качестве твердых горючих материалов используются, например, остаточные материалы (например, древесина, отходы, древесно-волокнистые материалы, предварительно обработанные отбросы, сухой осадок сточных вод, особые (экологичные) горючие материалы), которые обычно утилизируются, например, как отходы на массовых мусоросжигательных установках. Такие устройства используются, например, в бумажной промышленности для производства электроэнергии и/или пара для сушки картона, в муниципальных образованиях для производства экологичной энергии из отходов биомассы или для утилизации осадка сточных вод на очистных установках, или на установках для сжигания или газификации биомассы.

Сжигание или газификация твердых горючих материалов, подаваемых в устройство для сжигания или газификации в мелкокусковом виде, например, путем кидания, т.е. так называемого механического забрасывания, обычно происходит на колосниковой решетке. При механическом забрасывании чаще всего мелкокусковый твердый горючий материал забрасывается в камеру сгорания или газификации и таким образом распределяется по колосниковой решетке с помощью так называемого механического забрасывателя, т.е. рабочего колеса, установленного в забрасывателе.

При этом на колосниковой решетке образуются по меньшей мере две зоны, расположенные в продольном направлении колосниковой решетки. Возникают, например, так называемая зона сжигания, или газификации, занимающая примерно 4/5 поверхности колосниковой решетки, и так называемая зона выгорания, охватывающая 1/5 поверхности колосниковой решетки. Зона сжигания или газификации отличается равномерным сжиганием на большой площади. Горючий материал сжигается или газифицируется в ней в направлении сверху вниз. Постоянно подсыпается новый горючий материал, который попадает в горящую окружающую среду и сразу же воспламеняется. В зону выгорания никакой горючий материал не забрасывается. Зона выгорания отличается так называемой границей догорания, за которой проходит догорание, причем температура и цвет золы за границей догорания быстро убывают. Там скорее происходит только выгорание золы, подаваемой затем на так называемое золоудаление.

Регулирование такого устройства для сжигания или газификации осуществляется, например, в виде регулирования подводимого количества воздуха, например в виде так называемого первичного, вторичного и третичного воздуха. Подводимое количество воздуха регулируется, например, в зависимости от заданной мощности, содержания влаги в горючем материале и измеренных параметров реакции (например, температуры над колосниковой решеткой, температуры в конце зоны выгорания и т.д.). Дополнительно с помощью этих параметров регулируются также отношение так называемого первичного воздуха к количеству так называемого первичного рециркуляционного воздуха и к количеству так называемого вторичного циркуляционного воздуха. При этом под так называемым первичным воздухом понимается то количество воздуха, которое подается непосредственно под зону колосниковой решетки. В устройстве для сжигания или газификации (как, например, устройстве для донной газификации) подача первичного воздуха обычно происходит из под колосниковой решетки и имеет тем самым существенное влияние на сжигание или газификацию на колосниковой решетке и таким образом на выгорание. Так называемый вторичный воздух обычно подается сверху и служит, например, для так называемого последующего окисления газов, образовавшихся на колосниковой решетке. Количеством рециркуляционного воздуха называется, например, то количество отходящих или дымовых газов (например, от поданного первичного воздуха), с помощью которого посредством рециркуляции может продолжаться оптимизация процессов сжигания или газификации. При этом все количество воздуха (например, первичного воздуха, первичного рециркуляционного воздуха) для регулирования сжигания или газификации может отдаваться, например, в одной единственной зоне под колосниковой решеткой. Однако воздух (например, первичный воздух, первичный рециркуляционный воздух) может подаваться также зонально, если, например, колосниковая решетка физически разделена в продольном направлении по меньшей мере на две зоны, таким образом, эти зоны могут эксплуатироваться по отдельности.

В результате регулирования подачи воздуха должны достигаться, например, условия для равномерного сжигания в зоне сжигания или для равномерной газификации в зоне газификации на колосниковой решетке, а также полное выгорание золы (например, до содержания остаточного углерода менее 1%). Кроме того, с помощью соответствующего регулирования следует воспрепятствовать тому, чтобы на золоудаление не попала догорающая зола. Для предотвращения попадания на золоудаление догорающей золы необходимы постоянное наблюдение и контроль за положением границы догорания. В настоящее время такой контроль границы догорания обычно осуществляется вручную. Это означает, что положение отслеживается обслуживающим персоналом, например, при регулярных обходах, а затем в соответствии с этим положением границы догорания дополнительно регулируется, например, подача воздуха. Правда, такой порядок действий весьма затратен, трудоемок, а при определенных условиях неточен, поскольку обслуживающий персонал должен точно отслеживать границу догорания, а соответствующие действия частично осуществлять вручную, причем после этого границу догорания снова необходимо контролировать точно.

При обычном сжигании или горении на колосниковой решетке, при котором горючий материал подается, например, с помощью системы заталкивания и сжигается, будучи разложен на колосниковой решетке, обычно без образования однозначной границы догорания, используются, например, системы наблюдения за камерой сгорания. В этих системах горючий материал, прежде чем он разгорится примерно посредине колосниковой решетки и начнет гореть, сначала подогревается. В результате сжигания в относительно тесном пространстве локально возникают высокие температуры, вследствие чего, правда, на колосниковой решетке образуются большие куски шлака, которые затем, частично продолжая тлеть внутри, гасятся при золоудалении в «водяной постели».

В таких системах, например, с помощью тепловых камер (например, путем измерения инфракрасного излучения) определяется температурный профиль над колосниковой решеткой, а затем по этому температурному профилю соответствующие процессы регулирования, в частности локальная подача воздуха. Таким образом, эти системы имеют тот недостаток, что такие тепловые или инфракрасные камеры относительно дороги и их использование, в частности, для определения и регулирования положения границы весьма затратны, поскольку для определения положения границы догорания должен проводиться соответствующий дорогостоящий дополнительный анализ температурного профиля.

Кроме того, в промышленных устройствах для сжигания, как, например, мусоросжигательные установки, для наблюдения за температурным распределением или изображением пламени, и тем самым за границей догорания используются так называемые камеры печного или огневого пространства. С помощью этих камер огневого пространства посредством соответствующих блоков обработки данных может определяться или устанавливаться граница догорания в смысле ее нахождения в заданном диапазоне. Правда, такие камеры являются (инфракрасными) камерами, специально разработанными для условий устройства для сжигания. Однако использование этих (инфракрасных) камер для определения положения границы догорания также является затратным и связано с большими расходами.

РАСКРЫТИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Поэтому в основу изобретения положена задача создания способа регулирования устройства для сжигания или газификации твердых горючих материалов, в котором простым и экономичным способом определяется положение границы догорания, используемое для соответствующего регулирования.

Решение этой задачи осуществляется с помощью способа вышеприведенного типа, в котором посредством по меньшей мере одной оптической камеры отслеживается фактическое положение граница догорания. Затем при отклонении фактического положения границы догорания от заданного положения в камере сгорания устройства для регулирования или сжигания производится регулируемое изменение подачи воздуха, в частности, количества, так называемого, первичного и/или так называемого первичного рециркуляционного воздуха.

Основной аспект предложенного решения согласно изобретению состоит в том, что фактическое положение границы догорания устанавливается просто. В этом случае в зависимости от установленного фактического положения границы догорания или ее отклонения от заданного положения производится соответствующее изменение подачи воздуха. При этом подача, например, всего воздуха, т.е. количеств первичного и первичного рециркуляционного воздуха, может повыситься или понизиться, т.е. для смещения границы догорания в направлении заданного положения может быть произведено также, например, взятие обратно некоторого количества первичного воздуха при увеличении количества рециркуляционного воздуха или увеличение количества первичного воздуха при сокращении количества рециркуляционного воздуха. Таким образом, простым и экономичным способом автоматизируется выгорание золы, оптимизируется необходимое для этого количество воздуха (например, первичного, рециркуляционного воздуха) и обеспечивается полное выгорание золы (например, до содержания остаточного углерода менее 1%). Дополнительно препятствуется тому, чтобы на золоудаление попала догорающая зола. Устройство для сжигания способом согласно изобретению автоматически реагирует на изменение свойств выгорания, например, в результате изменения свойств горючих материалов.

Для передачи изображения границы догорания с целью определения ее фактического положения оптическая камера может, например, вводиться в камеру сгорания устройства для сжигания или газификации. Таким образом достигается оптимальный угол обзора, при котором одновременно возможна передача изображений пламени, границы догорания и колосниковой решетки в камере сжигания или газификации. В результате оптическая камера простым способом обеспечивает получение и передачу информативных изображений огневого пространства для анализа, т.е. определения положения границы догорания. При этом камера или оптика для передачи изображений во избежание нагрева или накала идеальным образом размещается в особо охлаждаемом корпусе или охлаждается.

Альтернативно камеру можно установить также, например, за пределами камеры сжигания или газификации. При этом может оказаться предпочтительным, чтобы передача осуществлялась через один из так называемых глазков, в частности через глазок в так называемой топочной дверце. При этом оптическая камера устанавливается на штативе за пределами камеры сгорания. При передачах изображений через глазок (например, в топочной дверце) угол обзора камеры позволяет одновременно снимать также пламя, границу догорания и колосниковую решетку.

Поскольку в случае глазков в камере сжигания или газификации дело может дойти до зольных отложений, которые могут помешать передаче изображений, для обеспечения свободной проходимости поля обзора оптической камеры может использоваться воздушное сопло. С помощью сжатого воздуха может очищаться от золы, например, окошко глазка, через которое камера осуществляет передачу изображений, и тем самым очень просто могут устраняться ограничения видимости, например, из-за золы.

Идеальным образом для анализа изображения используется процессор, соединенный с камерой. Таким образом, камера с помощью соответствующего программного обеспечения может очень просто программироваться, например, для анализа изображения и тем самым для определения положения границы догорания. При этом сочетание процессора с камерой может формироваться, например, в зависимости от положения камеры. Если оптическая камера размещается или располагается, например, в камере сгорания, то процессор может быть установлен за пределами камеры сгорания, т.е. устройства для сжигания или газификации. Если оптическая камера находится за пределами камеры сгорания устройства для сжигания или газификации, то процессор может быть, например, интегрирован в оптическую камеру.

Один из целесообразных усовершенствованных вариантов осуществления способа согласно изобретению предусматривает, чтобы анализ изображения и тем самым анализ фактического положения границы догорания осуществлялся с помощью так называемой цветовой обработки. При так называемой цветовой обработке анализируются небольшие фрагменты изображения и выдается разница цветов по отношению к ранее определенным эталонным цветам. Таким образом, с помощью различных цветовых данных в камере сгорания, например, в отношении пламени, границы догорания, колосниковой решетки и т.д., очень легко и относительно точно может определяться положение границы догорания.

При этом предпочтительно, чтобы для цветовой обработки использовались виртуальные датчики, по которым в зависимости от установленных фактических цветовых данных принимали по меньшей мере три состояния, в частности, рабочее, тревожное и аварийное состояния, и которые устанавливались бы в ряды.

Виртуальные датчики, именуемые также программными датчиками, являются датчиками, реализуемыми с помощью программного обеспечения. Например, в камере для анализа изображения виртуальные датчики могут очень просто реализовываться в процессоре камеры с помощью программирования. Виртуальные датчики измеряют или вычисляют величины, которые являются производными величин, измеренных реальными датчиками с помощью эмпирически исследованной или физической модели. Виртуальные датчики идеальным образом используются в приложениях, в которых реальные датчики или слишком дороги или не могут быть задействованы, например, из-за условий окружающей среды (например, нагрева устройства для сжигания, пылевой нагрузки со стороны золы и т.д.) или из-за угрозы чересчур быстрого износа. Таким образом, простым и экономичным способом могут осуществляться цветовая обработка изображения камеры и определение положения границы догорания.

Один из целесообразных вариантов осуществления способа согласно изобретению предусматривает, чтобы с помощью виртуальных датчиков фактические цветовые показатели небольших фрагментов изображения сравнивались с заданными эталонными показателями для этих фрагментов изображения, чтобы затем при превышении свободно определяемого предельного показателя по разнице в цветах между фактическим и эталонным цветовыми показателями соответствующий датчик устанавливался в аварийное состояние и чтобы в результате анализа отдельных состояний определялось фактическое положение границы догорания. Состояния датчика могут анализироваться очень просто, например, с помощью испытательной программы, а из этого могут делаться выводы относительно текущего положения границы догорания. В частности, за счет установки виртуальных датчиков в ряды в соответствие с рядами датчиков могут приводиться, например, положения границы догорания, которые затем могут выдаваться, например, по испытательной программе.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖА

Ниже изобретение схематически поясняется в качестве примера со ссылкой на приложенную Фиг. 1. При этом на фиг. 1 изображена схема реализации способа согласно изобретению на примере устройства для сжигания или газификации мелкокусковых твердых горючих материалов с механическим забрасыванием.

РАСКРЫТИЕ ИЗОБРЕТЕНИЕ

На Фиг. 1 в качестве примера схематически изображено устройство VB для сжигания или газификации твердых мелкокусковых горючих материалов BS, оборудованного для осуществления способа согласно изобретению. Устройство VB содержит по меньшей мере одну камеру ВК сгорания, а также колосниковую решетку R, на которой происходит сжигание или газификация горючих материалов BS. Горючие материалы BS с помощью, так называемого, механического забрасывателя механически забрасываются для сжигания или газификации в камеру ВК сгорания и таким образом равномерно распределяются по колосниковой решетке R.

Колосниковая решетка R, на которой находятся сжигаемые горючие материалы BS и зола А, может разделяться по меньшей мере на две колосниковые зоны, расположенные в продольном направлении колосниковой решетки R. Колосниковыми зонами такого рода являются, в частности, так называемая зона сжигания или газификации, занимающая, например, около 4/5 поверхности колосниковой решетки, и так называемая зона выгорания, охватывающая примерно 1/5 поверхности колосниковой решетки. Зона сжигания или газификации колосниковой решетки R отличается сжиганием или газификацией горючих материалов BS на большой площади, сжигаемых в направлении сверху вниз и одновременно постоянно подсыпаемых путем механического забрасывания WB. В зону выгорания никакие горючие материалы BS больше не забрасываются. Поэтому зона выгорания характеризуется так называемой границей GK догорания. На этой границе GK догорания догорание заканчивается, температура быстро падает, а цвет золы А изменяется, поскольку там скорее происходят только так называемое выгорание и охлаждение золы А. Затем догоревшая зола А поступает на золоудаление.

Регулирование устройства VB для сжигания или газификации происходит в виде регулирования подачи воздуха LV1, LV2 в зависимости от входных параметров, как, например, заданной мощности, содержания влаги в горючих материалах, параметров сжигания и т.д., причем между первичным PL1, PL2, вторичным и при известных условиях третичным воздухом можно проводить различие, причем подача первичного воздуха PL1, PL2 происходит непосредственно для сжигания или газификации из под колосниковой решетки S. В качестве параметров реакции в разных точках Т измерения температуры могут измеряться, например, значения температуры в камере ВК сгорания, как показано, например, на Фиг. 1, над колосниковой решеткой R в зоне сжигания/газификации или в зоне выгорания, на выходе АВ отходящих газов и т.д. С помощью входных параметров регулируется также отношение первичного воздуха PL1, PL2 к так называемому первичному рециркуляционному воздуху RL1, RL2, а также к так называемому вторичному циркуляционному воздуху.

В устройстве VB для сжигания или газификации, изображенном на Фиг. 1 в качестве примера, для упрощения показана подача только первичного воздуха PL1, PL2 или первичного рециркуляционного воздуха RL1, RL2, регулируемых по способу согласно изобретению.

В устройстве VB для сжигания или газификации с механическим забрасыванием WB можно, например, отказаться от подачи всего воздуха LV1, LV2, состоящего из первичного и рециркуляционного воздуха, в одну единственную зону под колосниковой решеткой. В более усовершенствованных устройствах VB для сжигания или газификации, как, например, в устройстве VB, изображенном в качестве примера на Фиг. 1, воздух раздельно подается по меньшей мере в две зоны, как, например, в зону сжигания/газификации, зону выгорания и т.д. Воздух в зону сжигания или газификации подается с первой подачи LV1, состоящей из первого первичного воздуха PL1 и первого рециркуляционного воздуха RL1. Для зоны выгорания используется вторая подача LV2, включающая второй первичный воздух PL2 и второй рециркуляционный воздух RL2. С помощью соответствующего регулирования подач LV1, LV2 воздуха следует воспрепятствовать попаданию догорающей золы А на золоудаление AS. Это означает, что положение границы GK догорания должно постоянно контролироваться.

Для такого контроля предусмотрена по меньшей мере одна оптическая камера К. С помощью этой камеры К при первом шаге 1 способа, например, через один из так называемых глазков в устройстве VB для сжигания передаются изображения камеры ВК горения, в частности, границы GK догорания, и таким образом постоянно контролируется текущее или фактическое положение границы GK догорания. Таким образом изменения фактического положения границы GK догорания устанавливаются просто. Для передачи изображения камера К может, например, закрепляться на штативе или, например, вводиться в камеру ВК сгорания.

Если камера К устанавливается, например, за пределами камеры ВК сгорания, то изображения могут передаваться через так называемый глазок, в частности, глазок в так называемой топочной дверце. Этот глазок для оценки текущего или фактического положения границы GK догорания имеет соответствующий угол обзора пламени, границы GK догорания и колосниковой решетки R. Для передачи изображения через окошко глазка поле обзора камеры К должно оставаться свободным, например, от зольных отложений, частиц пыли и т.д. Для этого используется, например, воздушное сопло. При постоянном использовании камера К должна охлаждаться, поскольку вследствие сильного теплового излучения устройства VB сжигания или газификации могут произойти разогрев и тем самым повреждение камеры К.

В порядке альтернативы этому оптическую камеру К можно, например, ввести в камеру ВК сгорания устройства VB сжигания или газификации. К тому же камера К защищается, например, специально охлаждаемым корпусом или системой охлаждения. В результате установки в камере ВК сгорания или в огневом пространстве обеспечивается оптимальный и достаточно большой угол обзора для передачи пламени, границы GK догорания и колосниковой решетки R, которые позволяют еще лучше оценить положение границы GK догорания, чем угол обзора через глазок.

При втором шаге 2 способа на основе передачи изображения устанавливается, имеется ли отклонение фактического положения границы GK догорания от заданного положения и насколько. Для этого камера К, если она установлена за пределами камеры сгорания ВК, может содержать, например, интегрированный в нее процессор Р для анализа переданных изображений. Если камера К вводится в камеру ВК сгорания, то процессор Р, как в качестве примера показано на Фиг. 1, устанавливается отдельно от камеры К за пределами камеры ВК сгорания и соединяется с камерой К. Кроме того, возможно также, чтобы камера К и/или процессор Р были соединены по сетевой связи (например, посредством сетевого кабеля), например, с устройством обработки и/или устройством вывода данных (например, с персональным компьютером и т.п.), с помощью которых обслуживающий персонал устройства VB сжигания или газификации может вести постоянное наблюдение за границей GR догорания.

Для анализа переданных изображений и тем самым фактического положения границы GK догорания при втором шаге 2 способа используется так называемая цветовая обработка. При этом с помощью виртуальных датчиков анализируются небольшие фрагменты соответствующего изображения, в частности цветовые данные этих фрагментов изображения. При этом виртуальные датчики идеальным образом установлены в ряды, причем, например, каждому ряду приводится в соответствие положение границы догорания, которое в этом случае может выдаваться или показываться обслуживающему персоналу. Благодаря определенным эталонным цветовым данным для соответствующих положений виртуальных датчиков может, например, устанавливаться заданное положение GK границы догорания.

Виртуальный датчик может принимать три состояния: рабочее состояние, когда анализируемый цветовой показатель соответствует заданному эталонному цветовому показателю, тревожное состояние, когда появляется разница в цветах относительно заранее определенного эталонного цветового показателя, которая, однако, еще остается, например, в определенных пределах или не опускается ниже свободно определяемого предельного значения, и аварийное состояние, когда разница в цветах относительно заранее определенного эталонного цветового показателя превышает свободно определяемое предельное значение. Затем путем анализа соответствующих состояний датчиков (например, с помощью испытательной программы и т.д.) по соответствующему переданному изображению может определяться текущее фактическое положение, или отклонение границы GK догорания от заданного положения. Затем в результате анализа нескольких последовательно переданных изображения могут устанавливаться изменения фактического положения границы GK догорания (например, в каком направлении смещается граница догорания и т.д.).

Дополнительно виртуальные датчики должны также учитывать колебания яркости, например, в результате кратковременного воспламенения в камере ВК сгорания, чтобы виртуальные датчики не показали аварийного состояния ошибочно. Чтобы помешать этому, для различных горючих материалов (например, древесины, отходов, древесно-волокнистых материалов, предварительно обработанных отбросов, сухого остатка сточных вод, специальных экологичных горючих материалов и т.д.) могут устанавливаться разные допуски. Дополнительно, например, с помощью буферного устройства при выдаче определенного положения границы догорания можно предотвратить фальсификацию результата анализа изображения, т.е. выдачу ложного фактического положения границы GK догорания. Благодаря буферному устройству данные или изменения положения границы догорания воспринимаются лишь по истечении длительного определяемого периода времени. Т.е. буферное устройство выдает фактическое положение границы GK догорания лишь тогда, когда соответствующие виртуальные датчики находятся в определенном состоянии (например, в аварийном, рабочем состоянии и т.д.) в течение определенного периода времени (например, нескольких минут).

Затем при третьем шаге 3 способа в зависимости от отклонения границы GK догорания от заданного положения производится регулируемое изменение подачи воздуха с помощью его подач LV1, LV2 в камеру ВК сгорания. При этом, соответственно, изменяются, в частности, первичный воздух или количество первичного воздуха PL1, Pl2 и/или первичный рециркуляционный воздух (его количество) RL1, RL2, подающиеся из под колосниковой решетки R.

Если, например, при втором шаге 2 способа в ходе анализа переданных изображений устанавливается, что граница GK догорания смещается от камеры К в направлении зоны сжигания или газификации то, например, при третьем шаге 3 способа количество первичного воздуха PL1, Pl2 сокращается, а количество рециркуляционного воздуха RL1, RL2 увеличивается. Если, однако, при втором шаге 2 способа устанавливается, что граница GK догорания смещается в направлении AS золоудаления, т.е. в направлении камеры К, то, например, при третьем шаге 3 способа количество первичного воздуха PL1, Pl2 увеличивается, а количество рециркуляционного воздуха RL1, RL2 уменьшается. Если анализ изображений, переданных при втором шаге 2 способа, показывает, например, что граница GK догорания остается постоянной, однако не находится в заданном положении, то, например, при третьем шаге 3 общее количество воздуха (первичного и рециркуляционного воздуха) PL1, Pl2, RL1, RL2, если граница GK догорания смещена в направлении зоны сжигания или газификации может снижаться, или общее количество воздуха (первичного и рециркуляционного воздуха) PL1, Pl2, RL1, RL2, если граница GK догорания смещена в направлении AS золоудаления, может увеличиваться, а дополнительно может замедляться смещение колосниковой решетки R. Никакого вмешательства в обеспечение воздухом LV1, LV2 устройства VB сжигания не произойдет только в том случае, если переданные изображения покажут, что граница GK догорания находится в заданном положении.

Благодаря соответствующему вмешательству в подачу воздуха LV1, LV2 при третьем шаге 3 способа предотвращается, например, попадание догорающей золы на золоудаление AS, и тем самым уменьшается температурная нагрузка на разгрузочные устройства. Дополнительно обеспечивается полное выгорание золы А, а устройство VB для сжигания может автоматически реагировать на изменение свойств выгорания, например, путем изменения свойств горючих материалов. Кроме того, с помощью соответствующих изменений/адаптации логики анализа переданных изображений или соответствующих состояний датчиков (например, с помощью испытательной программы и т.д.) может быть распознан так называемый язык догорания, который может появиться, например, в устройствах VB для сжигания или газификации с более чем одним рабочим колесом при механическом забрасывании WB.

ПЕРЕЧЕНЬ ССЫЛОЧНЫХ ПОЗИЦИЙ

VB устройство для сжигания, или газификации

АВ выход отходящих газов

ВК камера сгорания

BS горючие материалы

WB механическое забрасывание

К камера (оптическая)

Р процессор для анализа изображений

GK граница догорания

R колосниковая решетка

А зола

LV1 подача воздуха в зону сжигания

PL1 первичный воздух для зоны сжигания

RL1 первичный рециркуляционный воздух для зоны сжигания

LV2 подача воздуха в зону выгорания

PL2 первичный воздух для зоны выгорания

RL2 первичный рециркуляционный воздух для зоны выгорания

AS золоудаление

Т точки измерения температуры

1, 2, 3 шаги способа согласно изобретению.

1. Способ регулирования устройства (VB) для сжигания или газификации мелкокусковых твердых горючих материалов (BS) с механическим забрасыванием (WB), причем устройство (VB) для сжигания или газификации содержит по меньшей мере одну камеру (ВК) сгорания и колосниковую решетку (R) по меньшей мере с двумя колосниковыми зонами, расположенными в продольном направлении колосниковой решетки (R), и причем в одной из колосниковых зон образуется так называемая граница (GK) догорания, причем фактическое положение границы (GK) догорания контролируют с помощью по меньшей мере одной оптической камеры (К) и при отклонении фактического положения границы (GK) догорания от заданного положения осуществляют регулируемое изменение подачи воздуха (LV1, LV2) в виде количества так называемого первичного воздуха (PL1, PL2) и/или количества так называемого первичного рециркуляционного воздуха (RL1, RL2), в камеру (ВК) сгорания, отличающийся тем, что анализ передаваемых изображений и тем самым анализ фактического положения границы (GK) догорания осуществляют с помощью так называемой цветовой обработки посредством виртуальных датчиков, принимающих в зависимости от установленных фактических цветовых данных по меньшей мере три состояния - рабочее, тревожное и аварийное состояния, и установленных в ряды.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что для анализа передаваемых изображений используют процессор (Р), соединенный с камерой (К).

3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что посредством виртуальных датчиков сравнивают фактические цветовые данные небольших фрагментов изображений с заданными эталонными цветовыми данными для этих фрагментов изображений, затем при превышении одного произвольно определяемого предельного значения цветового показателя посредством разности цветов между фактическим цветовым показателем и эталонным цветовым показателем соответствующий датчик переводят в аварийное состояние и в результате обработки данных отдельных состояний датчиков определяют фактическое положение границы (GK) догорания.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к технике горючих материалов, а именно к способам определения режимов зажигания и скорости горения взрывчатого наполнения боеприпасов при утилизации выжиганием.

Изобретение относится к энергетике. Представлены устройство и способ для измерения параметров горения в зоне измерения газотурбинного двигателя.

Изобретение относится к устройствам для управления и регулирования процессов горения с применением светочувствительных элементов. .

Изобретение относится к способу детектирования интенсивности излучения, в частности, газообразной смеси продуктов реакции при помощи фотокамер. .

Изобретение относится к системам управления плазмотронов и предназначено для эффективного розжига факела при использовании в качестве топлива высоковязкого или обводненного топочного мазута, а также отработанного моторного масла.

Изобретение относится к области автоматического контроля наличия факела горелки. .

Изобретение относится к газотурбинной энергетике, теплоэнергетике, в частности к автоматизации процессов горения и контроля наличия пламени в камерах дожигания газотурбинных агрегатов.

Изобретение относится к устройствам для датчика пламени камеры сгорания. .

Изобретение относится к области контроля и управления работой теплоэнергетических устройств и предназначено для автоматического контроля наличия пламени в любых устройствах, сжигающих топливо.

Изобретение относится к авиационной промышленности, в частности к способам повышения полноты сгорания углеводородного топлива, и может найти применение в двухконтурных газотурбинных двигателях с форсажными камерами, в машиностроении и других областях техники, где используются тепловые агрегаты с камерой сгорания для углеводородного топлива.

Изобретение относится к теплоэнергетике, в частности к способам регулирования разрежения в топке отопительного котла. .

Изобретение относится к системе и способу управления содержанием NOx в дымовых газах, выделяемых из котлов, сжигающих углеродные топлива. .

Изобретение относится к регулированию процесса сжигания топлива в котлоагрегатах с низкотемпературным вихревым способом сжигания твердого топлива. .

Изобретение относится к способам управления горением в печах с псевдоожиженным слоем и может быть использовано при сжигании отходов в коммунальном хозяйстве, а также в энергетике, химической, нефтехимической и других отраслях промышленности.

Изобретение относится к автоматизации теплоэнергетических процессов. .
Наверх